Desarrollo, Producción e Innovación en la Investigación científica
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Item Fotodegradacion del atenolol mediante el uso de alumina nanotubular impregnada con hierro(2017) Lerici, Laura; Leal Marchena, Candelaria; Renzini, María Soledad; Diguilio, Eliana; Bonetto, Luciana; Pierella, Liliana BeatrizLa contaminación debida a residuos farmacológicos y cosméticos es un fenómeno cuyos efectos sanitarios y ambientales aún no son lo suficientemente conocidos. Este grupo de “contaminantes emergentes”, comprende a los productos farmacéuticos y del cuidado personal, esteroides, surfactantes, pesticidas y colorantes, entre otros. Su descarga y permanencia en el medioambiente genera una creciente preocupación debido a los posibles riesgos para la salud de los seres humanos y los efectos nocivos sobre los sistemas ecológicos. Estudios realizados sobre el río Suquía de la ciudad de Córdoba, mostraron la presencia de drogas farmacológicas como el Atenolol ((RS)-2-[4-[2-hydroxy-3-(1-methylethylamino)propoxy]phenyl]ethanamide de acción β-bloqueante). Los datos reportados, demuestran una mayor incidencia de este tipo de contaminación corriente abajo de las plantas de tratamientos de aguas residuales, demostrando que no son eficaces para atender la problemática y justificando la aplicación de tratamientos adicionales de oxidación. Además de las industrias farmacéuticas, la orina y las heces representan una fuente importante de estos compuestos ya que el 70 % de los medicamentos consumidos son excretados a través de las deposiciones humanas. En el presente trabajo se estudia la degradación fotocatalítica del atenolol (ATL) mediante el uso de γ-Al2O3 nanotubular impregnada con 6 % de hierro (Fe-Al2O3 6%). Los ensayos de fotodegradación se llevaron a cabo en un reactor cilíndrico de vidrio provisto de una camisa de refrigeración para mantener la temperatura a 25-30 oC. El reactor fue irradiado por una lámpara de mercurio de alta presión de 125 W (con un máximo de emisión alrededor de 365 nm) que se ubicó en el interior de la camisa refrigerante y se sumergió en la solución. El catalizador se mantuvo en suspensión por medio de agitación magnética y se burbujeó con aire en forma continua durante todo el ensayo.Se retiraron alícuotas de la solución que fueron filtradas y analizadas en un espectrómetro UV a 224 nm a distintos tiempos de reacción. El tiempo total de reacción fue de 240 minutos y la concentración inicial de atenolol (ATL) y catalizador fue de 25 mg/L y 500 mg/L, respectivamente. El porcentaje de degradación de la molécula fue calculado como: Degradación = (1-C/C0), donde C0 concentración inicial de ATL y C la concentración de ATL al tiempo t. Se realizaron ensayos de degradación fotocatalítica de ATL (con Fe-Al2O3 6% bajo irradiación), en comparación con el ensayo de adsorción (Fe-Al2O3 6% en oscuridad) y la degradación fotocatalítica con γ-Al2O3 (sin impregnar). El ensayo de adsorción y la degradación fotocatalítica con γ-Al2O3, no contribuyeron a la descomposición del ATL. Sin embargo, la fotocatálisis mediada por Fe-Al2O3 6% dio como resultado una degradación de ATL del 60% luego de 240 minutos. La relación lineal de Ln(C/C0) frente al tiempo de irradiación t mostró que la degradación fotocatalítica del ATL siguió a la cinética de pseudo-primer orden (R2= 0.95) con una constante de velocidad, k (min-1) de 0.0036, determinada a partir de la pendiente de la recta. Los estudios realizados demuestran que es posible la degradación del ATL usando alúmina con estructura nanotubular impregnada con un 6% de hierro. La incorporación de la especie fotocatalítica activa sobre la alúmina produjo una mejora significativa en la degradación del ATL con respecto a la γ-alúmina sin impregnar.Item Aplicación de fotocatalizadores obtenidos a partir de ácido tungstofosfórico sobre NH4ZSM5 en remediación de aguas contaminadas(2016) Leal Marchena, Candelaria; Lerici, Laura; Fermanelli, Carla S.; Saux, Clara; Pizzio, Luis R.; Pierella, Liliana BeatrizSe prepararon materiales a partir de la inmovilización de ácido tungstofosfórico sobre zeolita NH4ZSM5 mediante impregnación húmeda para ser aplicados en la degradación de moléculas representativas de contaminantes presentes en efluentes empleando fotocatálisis heterogénea. La concentración de ácido tunstofosfórico incorporada fue de 10 y 30% p/p en el sólido obtenido. Los materiales se caracterizaron mediante diferentes técnicas fisicoquímicas. El área superficial disminuyó respecto de la matriz sin modificar como resultado de bloqueo de los poros de la zeolita. Los patrones de difracción de rayos X de las muestras modificadas presentaron los picos característicos de zeolita NH4ZSM5 y un conjunto de picos adicionales asignados a la presencia de la sal (NH4)3[PW12O40]. Además, las muestras exhibieron valores de band gap similares a los reportados para los semiconductores más estudiados. Se obtuvieron catalizadores con elevada actividad fotocatalítica en las moléculas de estudio.Item Remediación de efluentes acuosos originados en el proceso de elaboración de pinturas(2019) Lerici, Laura; Leal Marchena, Candelaria; Pierella, Liliana BeatrizLas descargas originadas por la actividad industrial representan las principales fuentes de contaminación de los cursos de agua, afectando gravemente el medio ambiente y la calidad de vida de los habitantes del entorno. Las descargas de colorantes industriales empleados por la industria de pinturas generan efluentes coloreados que producen grandes perturbaciones en la vida acuática. En este contexto se hace necesario el desarrollo de tratamientos que permitan eliminar la cantidad creciente de estos contaminantes orgánicos. La experiencia de nuestro grupo en el área de la fotocatálisis nos permite diseñar un plan de trabajo para aplicar materiales catalíticos sólidos para la eliminación de compuestos orgánicos coloreados contaminantes originados en el proceso de elaboración de pinturas. La empresa Pinturas Paclin S.A. fundada y radicada en Córdoba en el año 2007, se dedica a la fabricación de pinturas e insumos para la protección, cobertura y restauración de superficies, para las líneas arquitectónica, automotriz, industrial y de madera. Las aguas de desecho coloreadas generadas por la empresa representan una fuente de contaminación, que no sólo afecta la estética del medio, sino que también produce eutrofización y perturbaciones en la vida acuática. A medida que las normas ambientales internacionales son cada vez más estrictas, los sistemas tecnológicos para la eliminación de contaminantes orgánicos, tales como colorantes se han desarrollado recientemente. El uso de los procesos avanzados de oxidación en combinación con los catalizadores, diseñados, sintetizados y caracterizados en el marco de este proyecto aporta importantes ventajas en la degradación de contaminantes orgánicos. Mediante el empleo de la luz y el material fotoconductor se logran importantes mejoras en el diseño y la economía del proceso, así como también se aumenta la capacidad de eliminar contaminantes del medio ambiente, causando un alto impacto tecnológico. El impacto socio-productivo de este proyecto está relacionado con la aplicación de los catalizadores desarrollados para la purificación de efluentes industriales, puntualmente producto de la industria de pintura contaminados por pigmentos. Los sistemas de oxidación fotocatalítica heterogénea se presentan como una alternativa novedosa y eficaz para la purificación de aguas contaminadas. En particular, la catálisis heterogénea aparece como una herramienta muy útil para la eliminación contaminantes presentes en los efluentes líquidos debido que posibilita una fácil separación y recuperación del catalizador sólido de la mezcla reaccionante, permite la reutilización después de varios ciclos de uso y genera una drástica disminución de la cantidad de contaminantes en los reservorios de agua.Item Evaluación catalítica de γ-Al2O3 nanotubular modificada con hierro en la fotodegradación de colorantes(2019) Lerici, Laura; Leal Marchena, Candelaria; Pierella, Liliana BeatrizLa descarga y permanencia de colorantes industriales en el medioambiente genera una creciente preocupación debido a los posibles riesgos para la salud de los seres humanos y los efectos nocivos sobre los sistemas ecológicos. Se sintetizaron y caracterizaron nanotubos de alúmina impregnados con 2, 6 y 10 % de hierro (Fe-NT x%), para ser empleados en la degradación fotocatalítica del Azul de Metileno (AM). Por DRX se verificaron las señales características de la γ-Al2O3. El área superficial disminuyó con el aumento del contenido hierro oscilando entre 87 y 116 m2/g. La presencia de hierro fue confirmada por Adsorción Atómica, obteniéndose porcentajes similares a los teóricos. Por DRS UV-Vis se calcularon los valores de band gap de los materiales. Los materiales fueron evaluados catalíticamente en la degradación del AM. Se realizaron ensayos a pH controlado Se estudió la decoloración de soluciones acuosas de Azul de Metileno (AM) mediante el uso de catalizadores mesoporosos preparados a partir de γ-alúmina nanotubular impregnados con hierro (Fe-NT). Se evaluó el efecto de la cantidad de fase activa depositada y el efecto del pH en la degradación fotocatalítica.Item Decoloración fotocatalítica del rojo de Alizarina S empleando nanocatalizadores de hierro(2018) Lerici, Laura; Varela López, Claudio; Leal Marchena, Candelaria; Vinuesa, Ariel José; Diguilio, Eliana; Renzini, María Soledad; Campos Figueroa, CristianLos colorantes constituyen una clase importante de compuestos orgánicos que encuentran numerosas aplicaciones en nuestra vida cotidiana. El teñido produce efluentes que contienen entre el 10 y 15% del colorante que finalmente se depositan en los cuerpos de agua. Se sintetizaron y caracterizaron nanotubos de alúmina impregnados con 2, 6 y 10 % de hierro (Fe NT), para ser empleados en la decoloración fotocatalítica del Rojo de Alizarina S (ARS). Por DRX se verificaron las señales características de la γ-Al2O3. El área superficial disminuyó con el aumento del contenido hierro oscilando entre 87 y 116 m2 /g. La presencia de hierro fue confirmada por Absorción Atómica. Además, por TEM, se confirmó la estructura tipo nanotubo. Los materiales fueron evaluados catalíticamente en la decoloración del ARS obteniendo porcentajes de decoloración del 50% para el Fe-NT 2% y 85-90 % para los nanotubos con 6 y 10 % de hierro, respectivamente.